RU2739880C1 - Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils - Google Patents

Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils Download PDF

Info

Publication number
RU2739880C1
RU2739880C1 RU2020110290A RU2020110290A RU2739880C1 RU 2739880 C1 RU2739880 C1 RU 2739880C1 RU 2020110290 A RU2020110290 A RU 2020110290A RU 2020110290 A RU2020110290 A RU 2020110290A RU 2739880 C1 RU2739880 C1 RU 2739880C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
tunnel
cement
wells
construction
Prior art date
Application number
RU2020110290A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Маслак
Михаил Олегович Лебедев
Константин Петрович Безродный
Владимир Андреевич Марков
Алексей Юрьевич Старков
Алексей Валентинович Уханов
Андрей Владиславович Морозов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс"
Priority to RU2020110290A priority Critical patent/RU2739880C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739880C1 publication Critical patent/RU2739880C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, namely, to construction of inclined tunnels in weak water-saturated soils at construction of metro stations and mining industry during mine shafts driving in unstable and flooded rocks. In order to implement the method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils, vertical wells are drilled at required depth along the tunnel contour. Then at design elevations in area of passage of tunnel in drilled wells there performed is formation of soil-cement massif based on soil-cement piles. Then, inclined wells are drilled in the array along the inclined tunnel contour and as close as possible to the outer surface of the inclined tunnel diameter. Freezing columns are installed in inclined wells and freezing of soil-cement mass layer is performed, which provides formation of combined anti-filtration enclosure along external diameter of inclined tunnel consisting of frozen soil-cement soil. At that, freezing process is performed only after complete hardening of soil-cement composition in soil-cement piles. Then, ground rocks are developed inside combined anti-filtration enclosure with simultaneous construction of lining of inclined tunnel.
EFFECT: technical result is increased mechanical strength and reliability of the anti-filtration enclosure, safe operation of the anti-filtration guard, reduction of energy consumption for freezing of soil rocks at creation of inclined tunnels, as well as reduction of volumes of soil destruction in process of freezing and settling of earth surface at thawing of soil after completion of works on construction of inclined tunnel.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно способам сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах при сооружении станций метрополитена и горной промышленности при проходке шахтных стволов в неустойчивых и обводненных породах.The invention relates to construction, namely to methods of constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils during the construction of metro stations and mining when driving mine shafts in unstable and waterlogged rocks.

Известен способ строительства шахт под защитой ледопородного ограждения, сооружаемого путем искусственного замораживания горных пород прокачкой через замораживающие колонки хладоносителя. В процессе замораживания определяют границы ледопородного цилиндра (Авторское свидетельство СССР №152138, опубл. от 1962, Бюл. №23).A known method of building mines under the protection of an ice fence, constructed by artificially freezing rocks by pumping through the freezing columns of the coolant. In the process of freezing, the boundaries of the ice-bearing cylinder are determined (USSR author's certificate No. 152138, publ. From 1962, Bul. No. 23).

Однако данный способ требует для контроля качества производства работ бурения дополнительных скважин, в том числе вне замораживаемой зоны, размещение в них акустических датчиков и использование для регистрации сложных электронных устройств.However, this method requires the placement of acoustic sensors in them and the use of complex electronic devices for registration of additional wells to control the quality of drilling operations, including those outside the frozen zone.

Известен способ сооружения подземной выработки в слабых грунтах, включающий бурение скважин вдоль контура выработки до начала строительных работ, оборудование скважин замораживающими колонками, прокачку через них хладоносителя, охлажденного до отрицательных температур, формирование в режиме замораживания отдельных ледопородных тел и их смыкание в единое ледопородное ограждение, контроль за качеством этого ограждения (Насонов И.Д., Шуплик М.Н., Ресин В.И. Технология строительства горных предприятий. М. Недра, 1990, - С. 125-133).A known method of constructing an underground mine in soft soils, including drilling wells along the contour of the mine before the start of construction work, equipping the wells with freezing columns, pumping a coolant through them, cooled to negative temperatures, forming individual ice-bearing bodies in freezing mode and closing them into a single ice fence, control over the quality of this fence (Nasonov I.D., Shuplik M.N., Resin V.I. Technology of construction of mining enterprises. M. Nedra, 1990, - S. 125-133).

Основные недостатки данного способа: высокие энергозатраты при прокачке хладоносителя через все замораживающие скважины в активном режиме, промораживание горных пород внутри контура выработки, вследствие которого возрастает стоимость сооружения объекта строительства.The main disadvantages of this method: high energy consumption when pumping a coolant through all freezing wells in an active mode, freezing of rocks inside the mine contour, as a result of which the cost of building a construction object increases.

Известен способ подземной проходки в рыхлых грунтах, включающий введение в рыхлые грунты перфорированных инъекторов, нагнетание через них в массу рыхлых грунтов тампонажного раствора и последующее замораживание рыхлых грунтов и приконтурного массива проходки посредством подачи по инъекторам жидкого азота (Авторское свидетельство СССР №1696712, опубл. от 01.12.1991, Бюл. №45).There is a known method of underground penetration in loose soils, including the introduction of perforated injectors into loose soils, injecting cement slurry through them into a mass of loose soils and subsequent freezing of loose soils and a near-contour array of penetration by supplying liquid nitrogen through injectors (USSR author's certificate No. 1696712, publ. 01.12.1991, Bul. No. 45).

Недостаток способа в том, что в этих условиях необходимо промораживать всю массу рыхлых пород. Промороженная масса грунта, несмотря на пористую структуру, все же обладает большей прочностью по сравнению с такой же, но не замороженной массой. Поэтому на ее уборку при проходке промороженного рыхлого грунта по сечению выработки требуется расходовать дополнительные время и мощности. Кроме того, увеличиваются непроизводительные затраты на производство дополнительного холода, т.к. необходимо для придания заданной прочности ледопородного ограждения увеличивать ее толщину.The disadvantage of this method is that under these conditions it is necessary to freeze the entire mass of loose rocks. The frozen mass of soil, despite its porous structure, still has a higher strength compared to the same, but not frozen mass. Therefore, it is required to spend additional time and power on its cleaning when driving the frozen friable soil along the section of the mine. In addition, the non-productive costs for the production of additional cold increase, because it is necessary to increase its thickness to impart a given strength to the ice wall.

Известен способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах, заключающийся в том, что слабый, водонасыщенный грунт в пределах наклонного тоннеля с необходимым запасом, обеспечивающим его надежное сооружение, заменяется методом стена в грунте, например, бетоном или другим материалом с организацией целика, конструкция которого вокруг наклонного тоннеля выполнена из проектной марки бетона, а заполнения в пределах площади поперечного сечения наклонного тоннеля и участка необходимого для производства работ, например, бетоном низкого класса прочности или другим материалом по условиям производства работ. Для исключения деформации бетонного целика по его длине, при необходимости, например, методом стена в грунте с определенным шагом, опускаются поперечные ребра до коренных пород (Патент РФ №.2006583, опубл. от 30.01.1994).There is a known method of constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils, which consists in the fact that the weak, water-saturated soil within the inclined tunnel with the necessary margin, ensuring its reliable structure, is replaced by the method of a wall in the soil, for example, concrete or other material with the organization of a pillar, the design of which around the inclined tunnel is made of the design grade of concrete, and the filling within the cross-sectional area of the inclined tunnel and the area required for the production of work, for example, with low strength concrete or other material according to the conditions of work. To exclude deformation of the concrete pillar along its length, if necessary, for example, by the method of a wall in the ground with a certain step, the transverse ribs are lowered to the bedrock (RF Patent No. 2006583, publ. From 01/30/1994).

Недостатком данного способа сооружения наклонного тоннеля в слабых водонасыщенных грунтах, где невозможно водопонижение и химическое закрепление грунтов, является то, что он может быть применен только при расположении наклонного тоннеля вдоль незастроенных свободных территорий, например, магистралей и дворов, поскольку требует для сооружения бетонного целика применения вскрытия земной поверхности методом «стена в грунте», а также большого объема бетонных работ и времени сооружения наклонного тоннеля в бетонном целике.The disadvantage of this method of constructing an inclined tunnel in weak water-saturated soils, where dewatering and chemical consolidation of soils is impossible, is that it can be used only when the inclined tunnel is located along undeveloped free areas, for example, highways and yards, since it requires the use of a concrete pillar for the construction the opening of the earth's surface by the "wall in the ground" method, as well as a large amount of concrete work and the time of construction of an inclined tunnel in a concrete pillar.

Известен способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах, включающий бурение наклонных скважин вдоль контура тоннеля до начала строительных работ, установку в пробуренные скважины замораживающих колонок, прокачку через них хладоносителя, охлажденного до отрицательных температур, формирование вокруг тоннеля прочного противофильтрационного ограждения, в виде кольца, из промороженного грунта и разработку грунта внутри противофильтрационного ограждения для формирования наклонного тоннеля (Н.А. Нечаев, А.А. Чижов. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1958. - С. 257-259).There is a known method of constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils, including drilling inclined wells along the contour of the tunnel before the start of construction work, installing freezing columns in the drilled wells, pumping a coolant through them, cooled to negative temperatures, forming a strong anti-seepage fence around the tunnel, in the form of a ring, from frozen soil and excavation of soil inside an impervious fence to form an inclined tunnel (N.A. Nechaev, A.A. Chizhov. - Moscow: State Transport Railway Publishing House, 1958. - pp. 257-259).

Основные недостатки данного способа: невысокая механическая прочность и надежность противофильтрационного ограждения только из промороженного грунта, необходимость создания толстого противофильтрационного ограждения, в виде кольца, из промороженного грунта для исключения повреждения и образования трещин, а при значительных нагрузках - деформации и разрыв, в ограждении при механизированной (машинной) разработке грунта внутри наклонного тоннеля, деструкция грунта при последующем оттаивании при завершении работ, что приводит к значительным осадкам земной поверхности, высокие энергозатраты для производства холода и при прокачке хладоносителя через замораживающие скважины для формирования толстого противофильтрационного ограждения, промораживание пород внутри контура тоннеля, вследствие которого возрастает стоимость сооружения объекта строительства.The main disadvantages of this method: low mechanical strength and reliability of the impervious fence only from frozen soil, the need to create a thick impervious fence, in the form of a ring, from frozen soil to avoid damage and cracking, and with significant loads - deformation and rupture, in the fence with mechanized (machine) development of soil inside an inclined tunnel, destruction of soil during subsequent thawing at the end of work, which leads to significant subsidence of the earth's surface, high energy consumption for the production of cold and when pumping a coolant through freezing wells to form a thick impervious fence, freezing of rocks inside the contour of the tunnel, as a result of which the cost of the construction of the construction object increases.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения заключается в повышении механической прочности и надежности противофильтрационного ограждения, обеспечении безаварийности работы противофильтрационного ограждения, снижении энергозатрат на замораживание грунтовых пород при создании наклонных тоннелей, а также в уменьшении объемов деструкции грунта в процессе замораживания и осадки земной поверхности при оттаивании грунта после завершения работ по сооружению наклонного тоннеля.The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention is to increase the mechanical strength and reliability of the impervious fence, ensure the trouble-free operation of the impervious fence, reduce energy consumption for freezing soil when creating inclined tunnels, and also in reducing the volume of soil destruction in the process of freezing and settling the earth's surface during thawing of the soil after the completion of the construction of the inclined tunnel.

Для достижения данного технического результата в предлагаемом способе сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах, включающим бурение наклонных скважин вдоль контура предполагаемого наклонного тоннеля, установку в пробуренные скважины замораживающих колонок, прокачку через них хладоносителя, охлажденного до отрицательных температур, формирование вокруг тоннеля противофильтрационного ограждения, в виде кольца, из промороженного грунта и разработку грунта внутри противофильтрационного ограждения для формирования наклонного тоннеля, согласно изобретения, формирование противофильтрационного ограждения вокруг тоннеля производят в два этапа, на первом этапе, вдоль контура предполагаемого наклонного тоннеля от поверхности земли бурят вертикальные скважины на необходимую глубину, затем на проектных отметках в области прохождения тоннеля в пробуренных скважинах производят формирование грунтоцементного массива на основе грунтоцементных свай диаметром 800-1000 мм, совокупная площадь вертикального сечения которого в каждом сечении по длине наклонного тоннеля больше площади контура наклонного тоннеля, затем, на втором этапе, с начала наклонного тоннеля от поверхности земли, в грунтоцементном массиве бурят наклонные скважины вдоль контура наклонного тоннеля и максимально близко к внешней поверхности диаметра наклонного тоннеля, устанавливают замораживающие колонки и производят замораживание слоя грунтоцементного массива вдоль контура наклонного тоннеля, что обеспечивает формирование комбинированного противофильтрационного ограждения по внешнему диаметру наклонного тоннеля, состоящего из промороженного грунтоцементного массива, при этом процесс замораживания осуществляют только после полного отвердения грунтоцементного массива, после формирования противофильтрационного ограждения производят разработку грунтовых пород внутри противофильтрационного ограждения с одновременным возведением обделки наклонного тоннеля.To achieve this technical result in the proposed method for constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils, including drilling inclined wells along the contour of the proposed inclined tunnel, installing freezing columns in drilled wells, pumping a coolant through them, cooled to negative temperatures, forming an anti-seepage fence around the tunnel, in in the form of a ring, from frozen soil and the development of soil inside the impervious fence to form an inclined tunnel, according to the invention, the formation of an impervious fence around the tunnel is carried out in two stages, at the first stage, along the contour of the proposed inclined tunnel from the earth's surface, vertical wells are drilled to the required depth, then at the design elevations in the area of the tunnel in the drilled wells, a soil-cement mass is formed on the basis of soil-cement piles with a diameter of 800-1000 mm, the total area the area of the vertical section of which in each section along the length of the inclined tunnel is greater than the area of the contour of the inclined tunnel, then, at the second stage, from the beginning of the inclined tunnel from the earth's surface, inclined wells are drilled in the soil-cement mass along the contour of the inclined tunnel and as close as possible to the outer surface of the diameter of the inclined tunnel , install freezing columns and freeze the layer of soil-cement mass along the contour of the inclined tunnel, which ensures the formation of a combined anti-seepage fence along the outer diameter of the inclined tunnel, consisting of a frozen soil-cement massif, while the freezing process is carried out only after the complete solidification of the soil-cement massif, after the formation of an anti-seepage fence development of soil rocks inside the impervious fence with the simultaneous construction of the lining of the inclined tunnel.

Введение в предлагаемый способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах формирования противофильтрационного ограждения вокруг тоннеля в два этапа, на первом этапе, вдоль контура предполагаемого наклонного тоннеля от поверхности земли бурят вертикальные скважины на необходимую глубину, затем на проектных отметках в области прохождения тоннеля в пробуренных скважинах производят формирование грунтоцементного массива на основе грунтоцементных свай диаметром 800-1000 мм, совокупная площадь вертикального сечения которого в каждом сечении по длине наклонного тоннеля больше площади контура наклонного тоннеля, затем, на втором этапе, с начала наклонного тоннеля от поверхности земли, в грунтоцементном массиве бурят наклонные скважины вдоль контура наклонного тоннеля и максимально близко к внешней поверхности диаметра наклонного тоннеля, устанавливают замораживающие колонки и производят замораживание слоя грунтоцементного массива вдоль контура наклонного тоннеля, что обеспечивает формирование комбинированного противофильтрационного ограждения по внешнему диаметру наклонного тоннеля, состоящего из промороженного грунтоцементного массива, при этом процесс замораживания осуществляют только после полного отвердения грунтоцементного массива, разработку грунтовых пород внутри противофильтрационного ограждения с одновременным возведением обделки наклонного тоннеля, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности повышения механической прочности и надежности противофильтрационного ограждения, а также обеспечения безаварийности работы противофильтрационного ограждения за счет создания усиленного противофильтрационного ограждения, состоящего из промороженного грунтоцементного массива, снижении энергозатрат на замораживание грунтовых пород при создании наклонных тоннелей за счет замораживания только небольшого слоя вокруг внешнего диаметра наклонного тоннеля, что обеспечивает уменьшение объемов деструкции грунта в процессе замораживания, например, пучение грунта при заморозке воды в грунте и водяных линз в области сооружения наклонного тоннеля, и практически полного исключения осадки земной поверхности при оттаивании грунта после завершении работ по сооружению наклонного тоннеля.Introduction to the proposed method of constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils of the formation of an anti-seepage fence around the tunnel in two stages, at the first stage, along the contour of the proposed inclined tunnel from the earth's surface, vertical wells are drilled to the required depth, then at the design marks in the area of passage of the tunnel in the drilled wells the formation of a soil-cement massif is carried out on the basis of soil-cement piles with a diameter of 800-1000 mm, the total area of the vertical section of which in each section along the length of the inclined tunnel is larger than the contour area of the inclined tunnel, then, at the second stage, from the beginning of the inclined tunnel from the ground surface, in the soil-cement massif they are drilled inclined wells along the contour of the inclined tunnel and as close as possible to the outer surface of the diameter of the inclined tunnel, install freezing columns and freeze the layer of soil-cement mass along the contour of the inclined tunnel, which ensures the formation of a combined anti-seepage fence along the outer diameter of an inclined tunnel, consisting of a frozen soil-cement massif, while the freezing process is carried out only after the soil-cement massif has completely hardened, the development of soil rocks inside the anti-seepage fence with the simultaneous erection of a lining of an inclined tunnel allows obtaining a new property, which consists in the possibility increasing the mechanical strength and reliability of the impervious fence, as well as ensuring the trouble-free operation of the impervious fence by creating a reinforced impervious fence consisting of a frozen soil-cement mass, reducing energy costs for freezing soil rocks when creating inclined tunnels by freezing only a small layer around the outer diameter of an inclined tunnel which ensures a decrease in the volume of soil destruction during the freezing process, for example, formation of soil during freezing of water in the soil and water lenses in the area of the inclined tunnel construction, and almost complete elimination of subsidence of the earth's surface during thawing of the soil after completion of the construction of the inclined tunnel.

Реализация предлагаемого способа сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных поясняется следующими рисунками. На фиг. 1 представлен общий вид наклонного тоннеля, а на фиг. 2 вертикальный разрез наклонного тоннеля после замораживания грунта и образования комбинированного противофильтрационного ограждения, где:The implementation of the proposed method for constructing inclined tunnels in weak water-saturated ones is illustrated by the following figures. FIG. 1 shows a general view of an inclined tunnel, and FIG. 2 vertical section of an inclined tunnel after freezing the soil and forming a combined impervious fence, where:

1 - наклонный тоннель;1 - inclined tunnel;

2 - вертикальные скважины;2 - vertical wells;

3 - грунтоцементный массив;3 - soil-cement array;

4 - грунтоцементные сваи;4 - soil-cement piles;

5 - наклонные скважины;5 - inclined wells;

6 - комбинированное противофильтрационное ограждение (слой промороженного грунтоцементного массива).6 - combined impervious fence (layer of frozen soil-cement massif).

Предлагаемый способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах может быть реализован следующим образом.The proposed method for the construction of inclined tunnels in weak water-saturated soils can be implemented as follows.

Для реализации способа сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах первоначально вдоль контура тоннеля 1 осуществляют бурение вертикальных скважин 2 на необходимую глубину. Затем на проектных отметках в области прохождения тоннеля 1 в пробуренных скважинах 2 производят формирование грунтоцементных свай 4 диаметром 800-1000 мм. Грунтоцементные сваи 4 производят за счет гидравлического смешение грунта и цементного раствора, под давлением, что обеспечивает частичное разрушение стенок скважин 2 с образованием грунтоцементного массива 3 на основе грунтоцементных свай 4. При этом бурение вертикальных скважин 2 осуществляют таким образом, что совокупная площадь вертикального сечения грунтоцементного массива 3 в каждом сечении по длине наклонного тоннеля 1 больше площади контура наклонного тоннеля 1.To implement the method for constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils, initially along the contour of the tunnel 1, vertical wells 2 are drilled to the required depth. Then, at the design marks in the area of the passage of the tunnel 1 in the drilled wells 2, soil-cement piles 4 with a diameter of 800-1000 mm are formed. Ground-cement piles 4 are produced by hydraulic mixing of soil and cement mortar, under pressure, which ensures partial destruction of the walls of wells 2 with the formation of a soil-cement massif 3 based on soil-cement piles 4. In this case, drilling of vertical wells 2 is carried out in such a way that the total area of the vertical section of the soil-cement array 3 in each section along the length of the inclined tunnel 1 is greater than the contour area of the inclined tunnel 1.

Затем, с начала наклонного тоннеля 1 от земной поверхности, в грунтоцементном массиве 3 бурят наклонные скважины 5 вдоль контура наклонного тоннеля 1 и максимально близко к внешней поверхности диаметра наклонного тоннеля 1. В наклонные скважины 5 устанавливают замораживающие колонки (на рис. показаны) и производят замораживание слоя грунтоцементного массива 3, что обеспечивает формирование комбинированного противофильтрационного ограждения 6 по внешнему диаметру наклонного тоннеля 1, состоящего из промороженного грунтоцементного грунта. При этом процесс замораживания осуществляют только после полного отвердения грунтоцементного состава в грунтоцементных сваях 4.Then, from the beginning of the inclined tunnel 1 from the earth's surface, inclined wells 5 are drilled in the soil-cement massif 3 along the contour of the inclined tunnel 1 and as close as possible to the outer surface of the diameter of the inclined tunnel 1. Freezing columns are installed in the inclined wells 5 (shown in the figure) and produced freezing a layer of soil-cement massif 3, which ensures the formation of a combined impermeable fence 6 along the outer diameter of an inclined tunnel 1, consisting of frozen soil-cement soil. In this case, the freezing process is carried out only after the complete hardening of the soil-cement composition in the soil-cement piles 4.

Затем производят разработку грунтовых пород внутри противофильтрационного ограждения 6 с одновременным возведением обделки наклонного тоннеля 1.Then, the development of soil rocks inside the impervious fence 6 is carried out with the simultaneous construction of the lining of the inclined tunnel 1.

Комбинированное противофильтрационное ограждение 6 формируется за счет первоначального замещения слабых грунтов грунтоцементным грунтом, а затем его усилением за счет дополнительного замораживания, что гарантирует исключение возможности попадания жидких слабых грунтов вовнутрь контура разрабатываемого наклонного тоннеля 1.The combined impervious fence 6 is formed by initially replacing weak soils with soil-cement soil, and then reinforcing it due to additional freezing, which guarantees the exclusion of the possibility of liquid weak soils getting inside the contour of the sloped tunnel 1 being developed.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:

1. Авторское свидетельство СССР №152138, опубл. 1962, Бюл. №23.1. USSR author's certificate No. 152138, publ. 1962, Bul. No. 23.

2. Насонов И.Д., Шуплик М.Н., Ресин В.И. Технология строительства горных предприятий. М. Недра, 1990, - С. 125-133.2. Nasonov I.D., Shuplik M.N., Resin V.I. Construction technology of mining enterprises. M. Nedra, 1990, - S. 125-133.

3. Авторское свидетельство СССР №1696712, опубл. 01.12.1991, Бюл. №45.3. USSR author's certificate No. 1696712, publ. 01.12.1991, Bul. No. 45.

4. Патент РФ №2006583, опубл. 30.01.1994.4. RF patent №2006583, publ. 01/30/1994.

5. Н.А.Нечаев, А.А.Чижов. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1958. - С. 257-259. - прототип.5. N.A. Nechaev, A.A. Chizhov. - Moscow: State Transport Railway Publishing House, 1958. - S. 257-259. - prototype.

Claims (1)

Способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах, включающий бурение наклонных скважин вдоль контура предполагаемого наклонного тоннеля, установку в пробуренные скважины замораживающих колонок, прокачку через них хладоносителя, охлажденного до отрицательных температур, формирование вокруг тоннеля противофильтрационного ограждения в виде кольца из промороженного грунта и разработку грунта внутри противофильтрационного ограждения для формирования наклонного тоннеля, отличающийся тем, что формирование противофильтрационного ограждения вокруг тоннеля производят в два этапа, на первом этапе вдоль контура предполагаемого наклонного тоннеля от поверхности земли бурят вертикальные скважины на необходимую глубину, затем на проектных отметках в области прохождения тоннеля в пробуренных скважинах производят формирование грунтоцементного массива на основе грунтоцементных свай диаметром 800-1000 мм, совокупная площадь вертикального сечения которого в каждом сечении по длине наклонного тоннеля больше площади контура наклонного тоннеля, затем, на втором этапе, с начала наклонного тоннеля от поверхности земли в грунтоцементном массиве бурят наклонные скважины вдоль контура наклонного тоннеля и максимально близко к внешней поверхности диаметра наклонного тоннеля, устанавливают замораживающие колонки и производят замораживание слоя грунтоцементного массива вдоль контура наклонного тоннеля, что обеспечивает формирование комбинированного противофильтрационного ограждения по внешнему диаметру наклонного тоннеля, состоящего из слоя промороженного грунтоцементного массива, при этом процесс замораживания осуществляют только после полного отвердения грунтоцементного массива, после формирования противофильтрационного ограждения производят разработку грунтовых пород внутри противофильтрационного ограждения с одновременным возведением обделки наклонного тоннеля.A method of constructing inclined tunnels in weak water-saturated soils, including drilling inclined wells along the contour of the proposed inclined tunnel, installing freezing columns in the drilled wells, pumping a coolant through them, cooled to negative temperatures, forming an impervious fence around the tunnel in the form of a ring of frozen soil and excavating the soil inside an anti-seepage fence to form an inclined tunnel, characterized in that the formation of an anti-seepage fence around the tunnel is carried out in two stages, at the first stage, vertical wells are drilled along the contour of the proposed inclined tunnel from the earth's surface to the required depth, then at the design marks in the area of the passage of the tunnel in the drilled wells produce the formation of a soil-cement massif based on soil-cement piles with a diameter of 800-1000 mm, the total area of the vertical section of which in each section along the slope length of the inclined tunnel is larger than the contour area of the inclined tunnel, then, at the second stage, from the beginning of the inclined tunnel from the ground surface, inclined wells are drilled in the soil-cement massif along the contour of the inclined tunnel and as close as possible to the outer surface of the diameter of the inclined tunnel, freezing columns are installed and the layer of soil-cement mass is frozen along the contour of the inclined tunnel, which ensures the formation of a combined anti-seepage fence along the external diameter of the inclined tunnel, consisting of a layer of frozen soil-cement massif, while the freezing process is carried out only after the complete hardening of the soil-cement massif, after the formation of an anti-seepage fence, the development of soil rocks inside the impervious fence is carried out with simultaneous erection oblique tunnel lining.
RU2020110290A 2020-03-10 2020-03-10 Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils RU2739880C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110290A RU2739880C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110290A RU2739880C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739880C1 true RU2739880C1 (en) 2020-12-29

Family

ID=74106500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020110290A RU2739880C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739880C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760448C1 (en) * 2021-05-26 2021-11-25 Александр Васильевич Дорошенко Interconnecting area with the tunnel boiler during its construction
RU2768765C1 (en) * 2021-05-04 2022-03-24 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Method for construction of escalator tunnel constructed by tunnelling in weak waterlogged soils

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006583C1 (en) * 1991-06-27 1994-01-30 Ленинградский государственный проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Process of construction of tunnels in soft water-saturated ground
RU2043501C1 (en) * 1992-07-10 1995-09-10 Виктор Георгиевич Череменский Method for driving tunnels in unstable water-saturated rocks
EP0692606A1 (en) * 1994-07-13 1996-01-17 CENTRE D'ETUDES DE L'ENERGIE NUCLEAIRE, établissement d'utilité publique Method for lining a tunnel
RU2181415C1 (en) * 2001-07-24 2002-04-20 Черняков Андрей Валерьевич Method of tunnel construction
RU2204651C1 (en) * 2001-12-13 2003-05-20 Черняков Андрей Валерьевич Process of erection of drilled and cast-in-place pile
RU2537437C1 (en) * 2013-10-23 2015-01-10 Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" Method to reinforce soils in building foundations and earth bed of linear structures on permafrost soils
RU2537711C1 (en) * 2013-06-28 2015-01-10 Олег Иванович Лобов Erection of tunnels in structurally unstable soils with karst phenomena and/or boil processes

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006583C1 (en) * 1991-06-27 1994-01-30 Ленинградский государственный проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Process of construction of tunnels in soft water-saturated ground
RU2043501C1 (en) * 1992-07-10 1995-09-10 Виктор Георгиевич Череменский Method for driving tunnels in unstable water-saturated rocks
EP0692606A1 (en) * 1994-07-13 1996-01-17 CENTRE D'ETUDES DE L'ENERGIE NUCLEAIRE, établissement d'utilité publique Method for lining a tunnel
RU2181415C1 (en) * 2001-07-24 2002-04-20 Черняков Андрей Валерьевич Method of tunnel construction
RU2204651C1 (en) * 2001-12-13 2003-05-20 Черняков Андрей Валерьевич Process of erection of drilled and cast-in-place pile
RU2537711C1 (en) * 2013-06-28 2015-01-10 Олег Иванович Лобов Erection of tunnels in structurally unstable soils with karst phenomena and/or boil processes
RU2537437C1 (en) * 2013-10-23 2015-01-10 Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" Method to reinforce soils in building foundations and earth bed of linear structures on permafrost soils

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768765C1 (en) * 2021-05-04 2022-03-24 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Method for construction of escalator tunnel constructed by tunnelling in weak waterlogged soils
RU2760448C1 (en) * 2021-05-26 2021-11-25 Александр Васильевич Дорошенко Interconnecting area with the tunnel boiler during its construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108035335B (en) Method for constructing shaft type underground parking garage by freezing method
CN112031775B (en) Novel coal mine rock burst treatment method
CN105525619B (en) A kind of water rich strata bored tunnel occlusion pipe curtain
CN108979659B (en) Reinforcing structure and method for underpass structure of soft soil water-rich large-section tunnel group
CN108005660A (en) A kind of Optimization of Expressway Tunnel Construction method
RU2739880C1 (en) Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils
CN105756689A (en) Roadway floor reinforcing system and construction method thereof
CN104762955A (en) Manually excavated pedestal pile construction method based on freezing process
CN105464685A (en) Cave-pile method bored tunnel waterproof curtain and construction method thereof
CN109057802A (en) Shallow tunnel with big cross-section underpass of freeways construction method
CN207406345U (en) Rich water sand-pebble layer shield tunnel end horizontal grouting ruggedized construction
CN107829747B (en) Construction method suitable for shallow-buried underground excavation tunnel in expansive soil area
CN105862725A (en) Underground construction preliminary grouting waterproof and anti-seepage supporting technology
CN112012746A (en) Construction method of railway tunnel deep and large vertical shaft under condition of thick-layer water-rich broken zone
CN217518646U (en) Barrier removing tunnel structure for passing through existing station
CN109751056A (en) A kind of water rich strata shield-tunneling construction active well end processing method
CN111764932B (en) Low-risk construction method for muddy water-rich broken shallow tunnel
CN205296194U (en) Rich irrigated land layer undercut tunnel interlock pipe curtain
RU2749003C1 (en) Method for reducing settlement of buildings during construction of underground workings under them
CN108570979A (en) A kind of construction method for building antiseepage composite foundation on dolomite stratigraph
KR20060116562A (en) The methods of earth grouting for dam up a groundwater used by the technics of plasma glassification
CN108019211B (en) Water-intercepting curtain in pilot tunnel of water-rich sandy pebble stratum and construction method thereof
CN110644310A (en) Controllable mold bag grouting method for reinforcing roadbed of underlying goaf
CN110273708A (en) A kind of hydrophobic method of roadway support structural body control
RU2043501C1 (en) Method for driving tunnels in unstable water-saturated rocks